Coverstory

Unieke drietrapsraket

Bij een jubileum horen presentjes, en bij een eeuwfeest helemáál. Maar de cadeauregen die tijdens ‘100 jaar Daniel den Hoed’ neerdaalde op het Erasmus MC Kanker Instituut, resulteerde in een serie onderzoeksfaciliteiten die uniek is ons land.

4 likes
Leestijd 6 min

Hero alt/video title

Leendert-Looijenga-0314-30

Hoe vaak heeft Leendert Looijenga in 2014 niet een geldbedrag in ontvangst mogen nemen van personen of organisaties die via de Daniel den Hoed Stichting (nu Erasmus MC Foundation – Daniel den Hoed) kankeronderzoek binnen het Erasmus MC wilden ondersteunen? Hij is de tel kwijtgeraakt.

Nu eens kreeg het lid van de Wetenschappelijke Adviesraad (WAR) van de Daniel den Hoed Stichting een cheque na een gesponsorde zwemwedstrijd in open water. Dan weer sprak hij een dankwoord bij een fietsactiviteit die geld in het laatje bracht. En de volgende keer verwelkomde hij scholieren die ter gelegenheid van ‘100 jaar Daniel den Hoed’ een donatie kwamen doen in het Erasmus MC.

 

Cadeauregen Daniel den Hoed Stichting

 

 

Leendert Looijenga

Officiële opening

Hetzelfde gold voor voorzitter Pieter Sonneveld en de andere leden van de WAR. Maar het gezelschap is er niet alleen voor feestelijkheden; de belangrijkste taak is te beslissen waaraan de gelden van de Daniel den Hoed Stichting worden besteed. Op donderdag 4 februari – Wereldkankerdag – tonen Looijenga en de zijnen onder meer aan sponsors wat mede dankzij de in 2014 geschonken gelden is gerealiseerd. Dan is de officiële opening van de zogeheten core-faciliteiten, gekoppeld aan het jaarlijkse Daniel den Hoed wetenschappelijk-inhoudelijke congres. Looijenga, bijzonder hoogleraar Translationele patho-oncologie, onthult op deze pagina’s al een en ander.

 

Beter en sneller kankeronderzoek

 

Behandeling op maat

Hij zegt: “Het is bijzonder dat we nu onder één dak drie hoogwaardige faciliteiten hebben om kankercellen te onderzoeken. De eerste maakt het mogelijk afwijkingen in de cel vast te stellen, de tweede om op basis hiervan experimentmodellen te maken en de derde om vervolgens functioneel te testen wat het effect daarvan is in de cellen waarin de onderzoeker de afwijkingen heeft aangebracht. Gaat een cel met een bepaalde afwijking bijvoorbeeld wel of niet dood na blootstelling aan bestraling of een bepaalde chemotherapie? Stopt de kankercel met delen of gaat ze daar juist mee door? Dit moet onder meer inzichten opleveren waarmee patiënten op maat kunnen worden behandeld. Als iemand bijvoorbeeld in de kankercellen een DNA-afwijking heeft waarvan je weet dat die ertoe leidt dat de kanker niet ontvankelijk is voor een veelgebruikte chemotherapie, is duidelijk dat je via een andere weg genezing van de patiënt moet proberen te bereiken.”

 

 

 

Stap 1: Computational Cancer Biology Centre (CCBC)

 

Wat? Soft- en hardware om in alle beschikbare (mogelijk gepubliceerde) gegevens over DNA-, RNA- en eiwitafwijkingen in cellen dátgene te vinden wat bijvoorbeeld een clinicus of onderzoeker wil bestuderen.

Voordelen? Looijenga: “Wereldwijd is en wordt ongelooflijk veel onderzoek verricht naar afwijkingen in cellen. Waarom heeft bijvoorbeeld een normale cel zich ontwikkeld tot kankercel? Waarom zaait de ene kankercel uit en de andere niet? Waarom reageert de ene cel op een bepaalde behandeling en de andere niet? Het zoeken van patronen in deze digitaal beschikbare gegevens noem je bio-informatica. De hoeveelheid is gigantisch en neemt dagelijks toe. Twee onlangs aangenomen medewerkers in het Erasmus MC helpen je de speld in de hooiberg te vinden.”

Hoe werkt het? “Stel, iemand uit het Erasmus MC wil DNA-afwijkingen onderzoeken die leiden tot uitzaaiing van darmkankercellen. In samenwerking met de CCBC laat hij of zij onderzoeken wat specifiek hierover is gepubliceerd. Zo haal je bijvoorbeeld gegevens uit Australië, Amerika en van je eigen groep naar een centraal punt. De CCBC-medewerkers helpen je vast te stellen op welke afwijkingen precies je het onderzoek moet richten, hoe je de studie opzet en hoe je de resultaten analyseert.”

 

 

Stap 2: Cancer Genome Editing Core (CGEC)

 

Wat? Een techniek om efficiënt DNA-afwijkingen aan te brengen in cellen en zo experimentmodellen te maken.

Voordelen? Looijenga: “Het gaat veel efficiënter dan voorheen. Toen was het ook mogelijk afwijkingen na te bootsen, maar kostte dat veel tijd en kon je vervolgens slechts bijvoorbeeld in één op de honderd gevallen een goed experiment uitvoeren. Nu gaat het veel rapper en is zeker in de meeste gevallen de helft van de resultaten geschikt voor een experiment. Bovendien zijn we nu in staat om gericht meerdere afwijkingen te creëren in een cel. In de oude situatie was het al heel moeilijk om na de eerste ook een tweede of derde aan te brengen. Het principe van de nieuwe methode is dat een combinatie van bepaalde DNA-structuren (CRISPR) en een specifiek enzym (Cas9), ontdekt in bacteriën, het mogelijk maakt heel gericht veranderingen in het DNA van cellen aan te brengen.”

Hoe werkt het? “Bij stap 1 kun je bijvoorbeeld via CCBC-analyse hebben vastgesteld dat de kankercellen van patiënten met uitgezaaide ziekte een specifieke DNA-afwijking hebben. Tijdens stap 2 ga je samen met één van de twee hiervoor aangestelde CGEC-medewerkers die afwijking nabootsen door deze aan te brengen in gezonde cellen. Dat kan in vitro (in een flesje, red.), maar ook in dieren. Daarna staat alles in de steigers voor stap 3.”

 

 

Stap 3: Cancer Therapy Screening Facility (CTSF)

 

Wat? Een robot waarin tests kunnen worden uitgevoerd op cellen. Er zijn honderden bakjes met cellen erin. De robot brengt vervolgens bijvoorbeeld een chemotherapeuticum in een bakje. De naam van het apparaat: Opera.

Voordelen? Looijenga: “Dat je tegelijkertijd veel verschillende situaties kunt creëren en daarna volgen wat er gebeurt.”

Hoe werkt het? “Bij stap 2 heb je bijvoorbeeld gezonde cellen veranderd in kankercellen. Nu ga je bestuderen wat met die testcellen gebeurt als je ze blootstelt aan bijvoorbeeld bestraling of een chemotherapie. Sterven ze of blijven ze leven? En welk ander gedrag vertonen ze? Je kunt eindeloos experimenteren door telkens de omstandigheden aan te passen. Het is bijvoorbeeld ook mogelijk te bestuderen wat er met de cellen gebeurt bij een hogere temperatuur of lagere pH-waarde (zuurgraad, red.).”

Nog meer? “Je kunt een kankerpatiënt op dit moment alleen helpen door in te grijpen op eiwit-niveau. Analyse op enkel DNA-niveau is dus onvoldoende, want een afwijking op dat niveau betekent niet per definitie dat die wordt vertaald naar eiwit. Het Proteomics Center, óók mogelijk gemaakt via de Daniel den Hoed Stichting, biedt wel de kans het effect op eiwitten te bestuderen.”

Tot slot? “Het Erasmus MC beschikt over veel afgenomen stukjes kankerweefsel. Daarin willen we graag snel biomarkers kunnen aantonen en vinden: oftewel eigenschappen van de kankercellen die we kunnen gebruiken voor het voorspellen van aanwezigheid van de kankercellen of het gedrag ervan. Denk bijvoorbeeld aan eigenschappen die de verschillende vormen van kanker onderscheiden. Of die in staat zijn te voorspellen of ze kunnen uitzaaien of gevoelig zijn voor een bepaalde behandeling. Dat wordt ook mogelijk gemaakt via de Daniel den Hoed Stichting. Wat nu nog handmatig en onder een microscoop gebeurt, doen we straks geautomatiseerd met de tissue microarrayer.”